JPH02106443A - 前後輪駆動車両用差動制御クラッチの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、差動制御クラッチを備えた前後輪駆動車両に
おいて、その差動制御クラッチを制御する方法に関する
ものである。

従来の技術 ４輪駆動車などの前後輪駆動車両においては、前輪駆動
部材および後輪駆動部材の一方を他方に選択的に連結し
て２輪駆動状態と４輪駆動状態とを切り換えるための切
換クラッチを備えている所謂パートタイム型のものや、
前輪駆動部材と後輪駆動部材とへ駆動トルクを分配する
センタディファレンシャル装置の差動作用を制限するた
めの差動制限クラッチを備えている所謂フルタイム型の
ものなどがある。上記のような切換クラッチおよび差動
制限クラッチは、車両の前輪と後輪との差動回転速度を
制御するものであるから、差動制御クラッチと称される
。たとえば、そのような差動制御クラッチは、特開昭５
０−１４７０２７号公報や特開昭５５−７２４２０号公
報に記載されている。

上記のような差動制御クラッチを備えた車両の一種に、
車両の駆動力などに応じて差動制御クラッチの基本差動
制限力を決定するとともに、車両の走行状態に応じて補
正量を決定する形式の差動制限制御方法が考えられてい
る。たとえば、特開昭６３−１５９１４０号公報に記載
されたものがそれである。

発明が解決しようとする課題 ところで、上記のような前後輪駆動車両においても、高
速走行時の安定性を高めたり、或いは制動時のダイブ、
旋回時のロール、発進時のスフオートを低減して車両姿
勢を安定させるなどの目的で、懸架装置のばね定数およ
び減衰力の少なくとも一方を車両の走行状態に応じて自
動的に調節する形式の電子制御サスペンションが設けら
れる場合がある。

しかし、上記のような電子制御サスペンションを備えた
車両においては、自動調節されるばね定数或いは減衰力
の変化と、前輪および後輪へ付与する差動制限力とが関
連させられていないため、懸架装置のばね定数或いは減
衰力の変化に拘わらす差動制限力が独自に変化させられ
て、制動時、発進時などにおける操縦安定性や旋回時に
おけるコーナリング性能が充分に得られない場合があっ
た。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、ばね定数および減衰力の少な
くとも一方が可変の懸架装置と差動制御クラッチとを備
えた車両において、高速走行時、発進時、制動時、旋回
時などにおいて懸架装置のばね定数および減衰力の少な
くとも一方が変化させられても、操縦安定性を充分に得
ることができる差動制御クラッチの制御方法を提供する
ことにある。

課題を解決するための手段 斯る目的を達成するための本発明の要旨とするところは
、ばね定数および減衰力の少なくとも一方が可変の懸架
装置と、前輪および後輪の差動を制御する差動制御クラ
ッチとを備えた前後輪駆動車両において、その差動制御
クラッチの差動制限力を調節する制御方法であって、前
記ばね定数および減衰力の少なくとも一方が高められる
にともなって前記差動制限力を高めることにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、高速走行時、発進時、制動時、旋回
時などにおいて懸架装置のばね定数および減衰力の少な
くとも一方が高められると、それに伴って差動制限力が
高められるので、発進時、制動時、旋回時などにおける
運転においても操縦安定性やコーナリング性能が充分に
得られるのである。

実施例 以下、本発明の一適用例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、横置エンジン４輪駆動車両の動力伝達系およ
び差動制御クラッチ８２の制御装置などを示す図である
。図において、エンジン１０の出力は、クラッチ１２を
介して自動変速機１４へ供給される。このクラッチ１２
は、トルクコンバータ、フルードカップリング、磁粉式
電磁クラッチ、油圧式多板クラッチなどから構成される
。上記自動変速機１４は、たとえば遊星歯車式有段変速
機、或いはベルト式無段変速機により構成される。油圧
制御回路１６は、自動変速機１４の変速比を変化させる
油圧アクチエータを作動させ、ギヤ段を自動的に切り換
えたり或いは可変プーリの有効径を自動的に切り換える
。

上記自動変速機１４から出力された駆動トルクはセンタ
ディファレンシャル装置２０により２分され、一方の駆
動トルクは前輪用ディファレンシャル装置２２を介して
前輪２４へ伝達されるとともに、他方の駆動トルクは後
輪用ディファレンシャル装置２６を介して後輪２８へ伝
達される。

センタディファレンシャル装置２０は、自動変速機１４
の出力ギヤ１８と噛み合う入力ギヤ３０を一体的に備え
て一軸まわりに回転可能に設けられたディファレンシャ
ルケース３２と、このディファレンシャルケース３２に
おいて上記−軸に直交する方向に取り付けられたピニオ
ン軸３４によってそれぞれ回転可能に支持された一対の
差動小歯車３６および３８と、それら差動小歯車３６お
よび３８とそれぞれ噛み合わされた前輪用差動大歯車４
０および後輪用差動大歯車４２とを備え、自動変速６１
４の出力ギヤ１８を介して入力された駆動トルクを前輪
用差動大歯車４０および後輪用差動大歯車４２へ分配す
る。

前輪用ディファレンシャル装置２２は、中空の前輪駆動
軸４４を介して前輪用差動大歯車４０に連結され且つ前
記−軸まわりに回転可能に設けられたディファレンシャ
ルケース４６と、このディファレンシャルケース４６に
おいて上記−軸に直交する方向に取り付けられたピニオ
ン軸４８によ、ってそれぞれ回転可能に支持された一対
の差動小歯車５０および５２と、それら差動小歯車５０
および５２とそれぞれ噛み合わされた一対の差動大歯車
５４および５６とを備え、前輪駆動軸４４を介して伝達
された駆動トルクを一対の差動、大歯車５４および５６
を介して左右の前輪２４へ分配する。

センタディファレンシャル装置２０の後輪用差動大歯車
４２を介して伝達された駆動トルクは、後輪用差動大歯
車４２に固定された傘歯車５８、これに噛み合う傘歯車
６０、両端にユニバーサルジヨイントを備えた後輪駆動
用のプロペラシャフト６２を介して、傘歯車６４へ伝達
される。上記傘歯車５日、傘歯車６０、プロペラシャフ
ト６２、および傘歯車６４は、後輪２８を駆動するため
の駆動トルクをセンタディファレンシャル装置２０から
後輪用ディファレンシャル装置２６へ伝達するためのト
ランスファ装置６６を構成するものであり、上記傘歯車
６４はトランスファ装置６６の出力歯車として機能して
いる。

後輪用ディファレンシャル装置２６は、上記傘歯車６４
と噛み合うリングギヤ６８を備えたディファレンシャル
ケース７０と、このディファレンシャルケース７０に取
り付けられたピニオン軸７２によってそれぞれ回転可能
に支持された一対の差動小歯車７４および７６と、それ
ら差動小歯車７４および７６とそれぞれ噛み合わされた
一対の差動大歯車７８および８０とを備え、前記トラン
スファ装置６６を介して伝達された駆動トルクを一対の
差動大歯車７８および８０を介して左右の後輪２日へ分
配する。

前記センタディファレンシャル装置２０の入力部材とし
て機能するディファレンシャルケース３２と、センタデ
ィファレンシャル装置２０の出力部材として機能する前
輪駆動軸４４との間には、差動制御クラッチ８２が設け
られている。この差動制御クラッチ８２は、たとえば湿
式多板油圧クラッチにより構成されており、差動制御ク
ラ・ノチ８２の差動制限力が零である場合にはセンタデ
ィファレンシャル装置２０による前後輪の差動作用、す
なわちトルク分配作用が許可されるが、その差動制限力
の増大にともなってセンタディファレンシャル装置２０
のトルク分配作用が制限され、差動制御クラッチ８２が
完全に係合されるとセンタディファレンシャル装置２０
のディファレンシャルケース３２と差動大歯車４０およ
び４２とが一体的に連結されてトルク分配作用が阻止さ
れる。

クラッチ油圧制御回路８４は、電子制御装置８６からの
指令信号に応答して、差動制御クラッチ８２を駆動する
ための油圧アクチュエータ９０に作動油を供給したり或
いは油圧アクチュエータ９０から作動油を排出したりし
て、差動制御クラッチ８２の差動制限力を調節する。第
２図に詳しく示すように、上記油圧アクチュエータ９０
は、シリンダボア９１に摺動可能に嵌合されることによ
り油圧室９３を形成するピストン９５と、ピストン９５
を付勢するリターンスプリング９７とを備え、油圧室９
３内の作動油圧の増大に伴ってピストン９５が差動制御
クラッチ８２の摩擦板を押圧するように構成されている
。また、クラッチ油圧制御回路８４には、車両の油圧ポ
ンプ９２から圧送された作動油をクラッチ油圧に調圧す
る調圧弁９４と、この調圧弁９４により調圧されたクラ
ッチ油圧を油圧アクチュエータ９０に供給したり或いは
油圧アクチュエータ９０から作動油をドレン９６へ排出
したりして差動制御クラッチ８２の差動制限力を連続的
に変化させるクラッチ制御弁９８とを備えている。この
クラッチ制御弁９８は、たとえば、リニヤソレノイドを
備えて連続的に流量を変化させ得るリニヤ制御弁（流量
制御サーボ弁）や、オンオフ制御により流量を調節する
オンオフ開閉弁により構成される。リニヤ制御弁の場合
にはアナログ信号により駆動され、オンオフ開閉弁の場
合にはオンオフ信号によってデユーティ制御される。

第１図の電子制御装置８６には、たとえば、図示しない
ステアリングホイールの操舵角度θ□を検出するステア
リングホイール舵角検出センサ１００、懸架装置のばね
定数および減衰力を高めるためのスポーツ走行切換スイ
ッチ１０２、ブレーキペダルの操作を検出するブレーキ
スイッチ１０４、アクセル操作ペダルの操作量に対応し
たスロットル弁開度を検出するスロットルセンサ１０６
、自動変速機１４の実際の変速比を検出する変速比セン
サ１０８、車両速度を検出する車速センサ１１０、一対
の前輪２４の回転速度をそれぞれ′検出する前輪回転速
度センサ１１２．１１４、後輪２８の回転速度を検出す
る後輪回転速度センサ１１６、エンジン１０の回転速度
を検出するエンジン回転速度センサ１１７からの信号が
それぞれ供給されるようになっている。

電子制御装置８６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭから成る
所謂マイクロコンピュータにより構成されており、ＲＡ
Ｍの記憶機能を利用しつつ、予めＲＯＭに記憶されたプ
ログラムに従って入力信号を処理し、油圧制御回路１６
およびクラッチ油圧制御回路８４などへ制御信号を出力
する。すなわち、電子制御装置８６は、図示しないプロ
グラムに従って自動変速制御を常時実行し、たとえば予
め記憶された変速線図から実際のアクセルペダル操作量
、車速、シフトレバ−の操作位置などに基づいて自動変
速機１４の変速比を決定し、この変速比へ切り換えるた
めの制御信号を油圧制御回路１６へ出力する。また、電
子制御装置８６は、予め記憶されたプログラムに従って
、差動制限制御を実行し、たとえば、予め定められた関
係から、車両の駆動力に対応したスロットル弁開度θお
よび変速比ｉに基づいて差動制限力ＦＣを決定し、その
差動制限力Ｆｃを得るための制御信号をクラッチ油圧制
御回路８４へ出力する。

さらに、本車両においては電子制御サスペンションが設
けられている。すなわち、電子制御装置８６は、制動時
のダイブ、旋回時のロール、発進時のスフオートを低減
して車両姿勢を安定させたり、或いは凹凸路面走行時の
乗り心地を改善したりするために、車両の走行状態に応
じて左右の前輪２４および後輪２８にそれぞれ設けられ
た４本のエヤスプリングユニット１１８に設けられたシ
ョックアプゾーバ１２０の減衰力を調節するための信号
を、各ショックアブゾーバ１２０内の絞りの開度を調節
するために設けられた電磁アクチュエータ１２２へそれ
ぞれ出力し、或いはサブチャンバへの空気流量を調節す
る図示しない制御弁へ出力する。なお、よく知られてい
るように、上記４本のエヤスプリングユニット１１８は
、空気ばね機能を発生させるためのメインチャンバ、ば
ね定数を変化させるためのサブチャンバ、振動を減衰さ
せるためのショックアブゾーバ１２０などから構成され
、図示しないスタビライザおよびリンク機構などととも
に車両の懸架装置を構成している。

以下、上記差動制限制御の作動の要部を第３図のフロー
チャートを用いて説明する。

先ずステップＳ１では車速センサ１１０からの入力信号
に基づいて車速■が読み込まれ、ステップＳ２において
はエヤサスペンション１１８におけるばね定数におよび
ショックアブゾーバ１２０の減衰力Ｃの少なくとも一方
が読み込まれる。上記ばね定数には、前記エヤサスペン
ション１１Ｂ内のサブエヤチャンバへの空気流量を調節
してばね定数を変化させるために設けられた図示しない
制御弁への駆動信号に基づいて検出される。

続くステップＳ３においては、車速■が予め定められた
判断基準値７７以上であるか否かが判断される。この判
断基準値■、は、高速走行時における操縦安定性などを
高めるために懸架装置のばね定数或いは減衰力を変化さ
せることが必要となる車速範囲にあるか否かを確認する
ためのものであり、たとえば１１００ｋ／　ｈ程度の値
が用いられる。

車速■が判断基準値ｖ１よりも低い場合にはステップ８
４以下が実行されないが、車速■が判断基準値７１以上
の場合にはステップ８４以下が実行されて、スポーツ走
行モードと通常走行モードとにおいて、懸架装置のばね
定数或いは減衰力に応じた差動制限制御がそれぞれ実行
される。

ステップＳ４においては、スポーツ走行切換スイッチ１
０２からの信号に基づいてスポーツ走行モードが選択さ
れているか否かが判断される。スポーツ走行モードが選
択されていない場合、すなわち通常走行モードが選択さ
れている場合には、ステップＳ５において、通常走行モ
ード用の関数ｆ、、ｋ（ｋ）およびｆｆ１ｃ（ｃ）の少
なくとも一方が選択される。また、上記ステップＳ４に
おいてスポーツ走行モードが選択されていると判断され
た場合には、ステップＳ６においてスポーツ走行モード
用の関数ｆ□（ｋ）およびｆ、ｃ（ｃ）の少なくとも一
方が選択される。

ここで、上記の関数ｆ　ｆｉｋ（ｋ）　、ｆ−（ｃ）　
、およびｆ８う（ｋ）　、ｆ　５ｃ（ｃ）は、後述の基
本差動制限力Ｆ　ｃｏを補正する補正値ΔＦｃをそれぞ
れ算出するためのものである。前記電子制御サスペンシ
ョンにおいては、通常、ばね定数および減衰力が同時に
調節される形式の他に、ばね定数および減衰力の一方だ
けが制御される形式があるので、その形式に応じて、上
記ステップＳ５では関数ｆ、１ｋ（ｋ）およびｆ、１ｅ
（ｃ）の少なくとも一方、ステップｓ６では関数ｆｓｋ
（ｋ）およびｆｓｃ（ｃ）の少なくとも一方がそれぞれ
選択されるのである。第４図および第５図は、上記関数
ｆｌ、ｋ（ｋ）、ｆ７ｃ（ｃ）、および「□（ｋ）　、
ｆ　５ｃ（ｃ）の−例を示している。

ステップＳ７においては、図示しない差動制限制御ルー
チンにおいてたとえば車両の駆動力に応じて決定された
基本差動制限力Ｆ　ｃｏに、上記ステップＳ５またはＳ
６において求められた補正値ΔＦｅを加えることにより
、差動制限力が補正される。そして、ステップＳ８にお
いては、差動制御クラッチ８２において加えられる差動
制限力がステップＳ７にて補正された差動制限力Ｆ、と
され、この差動制限力ＦＣが得られるように差動制御ク
ラッチ８２が制御される。

以上のように、本適用例によれば、電子制御サスペンシ
ョンにより、高速走行時の安定性を高めるために懸架装
置のばね定数および減衰力の少なくとも一方が自動的に
調節される場合において、そのばね定数および減衰力の
少なくとも一方が高められるに伴って差動制限力が高め
られるので、高速走行時における運転においても操縦安
定性やコーナリング性能が充分に得られるのである。

また、本適用例においては、スポーツ走行モードと通常
走行モードとにおいて、補正値ΔＦｃが互いに異なる関
係により求められる結果、スポーツ走行モードの選択に
より懸架装置のばね定数および減衰力の少な（とも一方
が高められると、それに伴って差動制限力が高められる
ので、スポーツ走行モードにおける高速運転時において
操縦安定性が一層高められるのである。

次に、本発明の他の適用例を説明する。なお、以下の説
明において前述の適用例と共通する部分には、同一の符
号を付して説明を省略する。

第６図においては、前述のステップ３１に替えて、ステ
アリングホイール舵角θ、を読み込むためのステップ３
１１が設けられる一方、前述のステップＳ３に替えて、
ステアリングホイール舵角θ、が予め定められた判断基
準値θ、Ｉ以上であるか否かを判断するためのステップ
Ｓ１３が設けられている。この判断基準値θ、１は、舵
角が大きいために比較的大きな横Ｇの発生が予想される
ような走行状態を判断するためのものである。上記ステ
ップ３１３の判断が肯定されると、基本差動制限力Ｆ　
Ｃ６を補正して旋回時のロールを防止するために、前述
と同様のステップ８４以下が実行される。ステップ３４
以下においては、スポーツ走行モードでは通常走行モー
ドに比較して補正量ΔＦｃが多くされることにより差動
制限力が高められ、スポーツ走行時における高速コーナ
リング時のグリップ限界が改善される。

上記の適用例においては、電子制御サスペンションによ
り、旋回時のロールを軽減するために懸架装置のばね定
数および減衰力の少なくとも一方が自動的に調節される
場合において、そのばね定数および減衰力の少なくとも
一方が高められるに伴って差動制限力が高められるので
、旋回時などにおける運転においても操縦安定性やコー
ナリング性能が充分に得られるのである。

第７図においては、第３図のフローチャートにおけるス
テップＳ１と８２との間に、スロットル弁開度θを読み
込むためのステップ３２１が介挿される一方、ステップ
Ｓ３に替えて、ステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２５が設け
られている。ステップＳ２３においては、ステップＳ２
１にて読み込まれたスロットル弁開度θからその変化速
度ｄθ／ｄｔが算出される。続くステップＳ２４では、
車速Ｖが予め定められた判断基準値Ｖｚ以下であるか否
かが判断される。そして、ステップ３２５では、スロッ
トル弁の変化速度ｄθ／ｄｔが予め定められた判断基準
値α１以上であるか否かが判断される。上記判断基準値
■２およびα１は、急加速時のスフオートが発生する可
能性が高い車両走行状態を判断するためのものである。

上記ステップＳ２４および３２５の判断が肯定されると
、基本差動制限力Ｆ　ｃｏを補正して急加速時のスフオ
ートを防止するために、前述と同様のステップ８４以下
が実行される。ステップ８４以下においては、スポーツ
走行モードでは通常走行モードに比較して補正量ΔＦｃ
が多くされることにより差動制限力が高められるので、
比較的大きな荷重移動があるスポーツ走行時において急
加速時のスリップが好適に防止され、操縦安定性が高め
られる。

上記の適用例においては、電子制御サスペンションによ
り、発進時のスフオートを軽減するために懸架装置のば
ね定数および減衰力の少なくとも一方が自動的に調節さ
れる場合において、そのばね定数および減衰力の少なく
とも一方が高められるに伴って差動制限力が高められる
ので、発進時における運転においても操縦安定性が充分
に得られるのである。

第８図においては、第３図のステップＳ１に替えて、ブ
レーキスイッチ１０４からのブレーキ操作信号を読み込
むためのステップＳ３１が設けられる一方、第３図のス
テップＳ３に替えて、ブレーキ操作信号が発生したか否
かを判断するためのステップＳ３３が設けられている。

このステップＳ３３の判断が肯定されると、基本差動制
限力Ｆｏ０を補正して制動時のダイブを防止するために
、前述と同様のステップ３４以下が実行される。ステッ
プ８４以下においては、スポーツ走行モードでは通常走
行モードに比較して補正量ΔＦｃが多くされることによ
り差動制限力が高められるので、比較的大きな荷重移動
があるスポーツ走行時の制動時においてスリップが好適
に防止され、操縦安定性が高められる。

上記の適用例においては、電子制御サスペンションによ
り、制動時のダイブを軽減するために懸架装置のばね定
数および減衰力の少なくとも一方が自動的に調節される
場合において、そのばね定数および減衰力の少なくとも
一方が高められるに伴って差動制限力が高められるので
、制動時における運転においても操縦安定性が充分に得
られるのである。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の車両の懸架装置にはエヤスプリングユ
ニット１１８が用いられていたが、ばね定数が固定のコ
イルスプリングであってもよい。

また、上記エヤスプリングユニット１１８には、電磁ア
クチュエータ１２２によって減衰力が可変のショックア
ブゾーバ１２０が設けられていたが、減衰力が一定のシ
ョックアブゾーバが設けられていてもよい。

また、前述の車両は、所謂フルタイム型の４輪駆動車で
あったが、４輪駆動状態と２輪駆動状態とを切り換える
切換クラッチを備えた所謂パートタイム型の４輪駆動車
においてその切換クラッチを制御する場合にも、本発明
が適用され得る。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一適用例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される装置の一例を示す図であ
る。第２図は第１図のクラッチ油圧制御装置を説明する
図である。第３図は、第１図の装置の作動を説明するフ
ローチャートである。第４図および第５図は、第３図の
フローチ中−トの説明において用いられる関係を示す図
である。第６図、第７図、および第８図は、本発明の他
の適用例における第３図にぞれぞれ相当する図である。 ２４：前輪 ２８：後輪 ８２：差動制御クラッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ばね定数および減衰力の少なくとも一方が可変の懸架
   装置と、前輪および後輪の差動を制御する差動制御クラ
   ッチとを備えた前後輪駆動車両において、該差動制御ク
   ラッチの差動制限力を調節する制御方法であって、 前記懸架装置のばね定数および減衰力の少なくとも一方
   が高められるにともなって前記差動制限力を高めること
   を特徴とする前後輪駆動車両用差動制御クラッチの制御
   方法。